烷烃、环烷烃、烯烃、炔烃

1、烷烃、环烷烃、烯烃、炔烃一、烷烃1、烷烃的命名和异构普通命名法、习惯命名法C1-C10:甲、乙、丙壬、癸C11以上用中文数字：如一烷正、异、新的含义俗名系统命名法一长、二多、三小的原则(最低系列)书写原则：a、在母体前标出取代基及位次b、相同取代基合并，小的在前(按次序规则)c、数字与数字间用逗号、数字与文字间用短横隔开IUPAC命名法与系统命名法的区别：取代基书写次序按英文字母序烷基的命名及英文缩写-CH3甲基 Me. -CH2CH3乙基 Et.-CH2CH2CH3 丙基 n-Pr. -CH CH3)2 异丙基 i-Pr.-(CH2)3CH3 丁基 n-Bu. -CH2CH CH3)2 异丁

2、基 i-Bu.-CH CH3)CH2CH3 仲丁基 s-Bu.-C CH3)3叔丁基 t-Bu.SP3杂化、正四面体结构伯、仲、叔、季碳原子(1、2、3、4碳原子)构造式、结构简式、键线式锯架式、投影式、纽曼式等同分异构构造异构碳架异构、位置异构、官能团异构构型异构对映异构、顺反异构(烯烃、脂环化合物)构象异构1、烷烃的物理性质及变化规律颜色、气味熔点、沸点密度、溶解性、极性变化规律 沸点(直链、支链)熔点(直、支链，奇、偶数)2、烷烃的反应A、氧化反应燃烧生成CO2和H2O 注意碳氢比与产物的关系催化氧化生成含氧衍生物如醇、醛、酸等【例题】三种等摩尔气态脂肪烷烃在室温(25C )和常压下的体

3、积为2升，完全燃烧需氧气11 升；若将该气态脂肪烃混合物冷至5C,体积减少到原体积的0.933倍。试写出这三种脂 肪烃的结构式，给出推理过程。注：已知该混合物没有环烃，又已知含5个或更多碳原子 的烷烃在5C时为液态。(12分)【评析】解题的第一步是写出用烷烃通式来表示的完全燃烧的化学方程式：CnH2n+2+(1.5n+0.5)O2=nCO2+(n+1)H2O写出通式的依据自然是试题告诉我们一一这三种气态烷烃中没有环烷。再根据三种烷烃是等摩尔的信息，其需氧量分别为：n1n2n31271361452352443342/3L(1.5n1+0.5) = (n1 + 1/3)L2/3L(1.5n2+0.

4、5) = (n2 + 1/3)L2/3L(1.5n3+0.5) = (n3 + 1/3)L因而：n1+n2+n3+1 = 11；n1+n2+n3=10 (n 平均值 3.33)第三步是用尝试法：如右表所示，只有2, 4, 4是可能的答案(据试题提供的注释性信息，表中前4个组合均有高于4 碳的烷而不可能，又因丙烷没有异构体，3, 3, 4组合不可能)。用其他方法(如n平均值等)得 分相同(但试题答案要求必须写推理过程)。故：三种烷是 CH3CH3、CH3CH2CH2CH3、CH3CH(CH3)CH JJJ匕 匕 JJJ此题中的数据0.933用于验证三种烷在5C下都是气体，因V278/V298=2

5、78/298=0.933 (注：试题的答案要求必须有这种验算或者类似的推理，否则 此要点不得分)因而这个试题的主要考核点是学生的推理能力，包括利用通式和数学方法的能力。B、热裂反应在较高温度下裂解或催化热裂(石化工业)生成烯烃或较小的烷烃C、卤代反应6 H + X 。X + HX反应条件光照或加热反应活性氢原子活性321卤素FClBrI反应产物一卤或多卤代烷反应历程自由基反应链反应的引发ci or2CH + C. a CH- + HCl43CHI- + C2 CH3CI + Cl-链反应的传递CHCl +C. CHC.+ HCl32CHIC. + C2 CHIC2 + C.链反应的终止Cl-

6、+ Cl- ClCH3 +CH3 CH3CH3CH3- +Cl- CH3Cl活性中间体 自由基（稳定性321）二、环烷烃1、环烷烃的命名和异构E/Z、顺反（cis/trans ）、对映异构（螺、桥环）2、小环的张力一一SP3杂化轨道夹角、键角3、椅式和船式一一环己烷的构型、构象异构（椅式、船式，a、e键）4、小环的主要反应取代与烷烃相似开环加成与烯烃相似小环通常不被氧化（有别于烯烃）【例题】有机分子的构造式中，四价的碳原子以一个、二个、三个或四个单键分别连接一个、二个、三个或四个其它碳原子时，被分别称为伯、仲、叔或季碳原子（也可以分别称为第一、第二、 第三或第四碳原子），例如化合物A中有5个伯

7、碳原子，仲、叔、季碳原子各1个。A请回答以下问题：（1）化合物A是汽油燃烧品质抗震性能的参照物，它的学名是沸点比正辛烷的（填写下列选项的字母）A高;低;相等;肯定。的（2）用6个叔碳原子和6个伯碳原子（其余为氢原子）1建造饱和烃的构造式可能的形式种（不考虑顺反异构和光学异构）。请尽列之。有（3）只用8个叔碳原子（其余的为氢原子）建造一个不含； 解答：（1）2，2，4三甲基戊烷；B；（2）9种：键的烃的结构式。（3）【例题】(02年全国竞赛省级赛区试题)化合物A和B的元素分析数据均为C 85.71%,H 14.29%。质谱数据表明A和B的相对分子质量均为84。室温下A和B均能使漠水褪色，但均不能

8、使高锰酸钾褪色。A与HCl反应得2, 3 一二甲基一2一氯丁烷，A催化加氢 得2, 3一二甲基丁烷；B与HCl反应得2甲基一3 一氯戊烷，B催化加氢得2 二甲基 戊烷。(1)写出A和B的结构简式。(2)写出所有与A、B具有相同碳环骨架的同分异构体，并写出其中一种异构体与HCl反应的产物。1、3CH3CH2C (CH3) (Cl)CH2CH3O【例题】（02年省竞赛试题）化合物H C / 分子中有 种化学环境不同的氢原子。如果用氯取代分子中的氢原子，生成的一氯代物有 种。H O ClCl O HCl O Hh3 h H Ch3h3CCl Cl Ch3H3H3H3H3HOHHOHh o ClCl

9、O HCl oClCH 2 HH 2ClH2ClH3 HH3【解答】【例题】1988年Velisek等在酱油中发现一类含有三个碳的有机成分，该有机成分由植物或动物 蛋白中的脂质在酸性条件下水解所产生，经元素分析确定，该有机成分由碳、氢、氧、氯四 种元素组成，且其不同分子中的氯、氧原子个数之和不变，试写出该有机成分的所有可能的 结构式。【解答】OHClOHClOHClCH2OHCH2OHOHHOCH2C1CH2C1CH2OHCH2OHC1C1CH2C1H2C1三、烯烃1、平面结构一一SP2杂化、平面正三角形结构例题：1999年合成了一种新化合物，本题用X为代号。用现代物理方法测得X的相对分子 质

10、量为64； X含碳93.8%，含氢6.2%； X分子中有3种化学环境不同的氢原子和4种化学环境不 同的碳原子；X分子中同时存在CC、C=C和C三C三种键，并发现其C=C键比寻常的C=C短。 X的分子式是 （2分）请画出X的可能结构。（4分）【答案】1. CH2.如右右上图H注：只有一种可能结构；重键位置必须正确，而键角和立体结构则不必要求。2、构型异构E/Z、顺反（cis/trans）口H次序规则A、按原子序数，同位素按质量B、原子相同时，比较下一级原子；还相同则比较再下一级原子，余类推。、双键、叁键按两个、三个单键看待烯基 ch2=ch-乙烯基ch3ch=ch- 丙烯基ch2=ch CH2-

11、烯丙基CH3、烯烃的反应A、加成反应a、与H2的加成催化加氢常用催化剂：Pt、Pd、Ni氢化热和烯烃的稳定性双键上烃基越多越稳定、氢化热越低a、与Cl2、Br2的加成b、与H2O、HBr、HCl （酸）的加成B、加成反应的取向马尔可夫尼可夫规则 负基加到双键中含氢较少的碳上 过氧化物存在时，漠化氢与不对称烯烃 的加成反马氏规则C、马尔可夫尼可夫规则的解释碳正离子历程X-Y不对称烯烃的极化+I、+C效应（On超共轭效应）6 +6 -CC56CH2碳正离子中间体H稳定性。P超共轭效应+CH2321CH3+D、氧化反应a、乙烯氧化成乙醛（催化氧化）PdCl2-CuCl22 100-125oC3H3C

12、CH =CH2PdCCuC?2120oC -3 CCH3b、乙烯氧化成环氧乙烷（催化氧化）CH2=CH2 +Ag200-300oCCH2CH2（用过氧酸氧化得环氧物，同时有大量乙酸和水b存在时生成反式邻二醇）c、KMnO4 氧化碱性或中性条件烯烃氧化生成顺式邻二醇（用OsO4氧化产物结构相同）酸性条件：烯烃双键断裂CH2=生成 CO2RCH= 生成羧酸RCOOHR（R）C= 生成酮 RCO R链状烯烃碳链断裂环状烯烃开环d、O3氧化双键断裂生成羰基化合物CH2=生成甲醛 HCHORCH=生成醛 RCHOR（R）C=生成酮 RCO R链状烯烃碳链断裂环状烯烃开环（二羰基化合物）【例题】某烃A,分

13、子式为c7h10,经催化氢化HOOCCHCBCCBCOOH生成化合物B（ C7H14）。A在HgSO4催化下O与水反应生成醇，但不能生成烯醇式结构（该结构可进一步转化为酮）。A与KMnO4剧烈反应生成化合物C，结构式如右图所示。试画出A的可能结构的简式。【答案】说明：必须给出3种结构式，每个结构式3分。共计9分。双键的位置划错不给分。此题未给出催化氢化的温度，未涉及开环反应。若学生在应答时指出可能有开环反应而不会有四元环和三元环的结构式存在也应按正确论。【例题】从柑橘中可提炼得萜二烯一1, 8, 请推测它和下列试剂反应时的产物：1.过量HBr；2 .过量 Br2 和 CCl4；3.浓KMnO4

14、溶液，加热。解答【例题】化合物A （C10H16）是一种存在于橘子、柠檬及釉子皮 o中的一个烯烃。A吸收2mol的氢形成烷烃B（C10H20）。ch3cch2ch2c1jC叫A被KMnO4酸性溶液氧化成化合物C （如右图所示）；CH2C00HA在催化剂作用下加2mol水，生成一个无手性的醇类D。化合物A的结构中有无环？若有，有几个环？那些结构可以氧化成C?写出D的结构式。（2分）A最可能是哪种结构？（1分）B最可能是哪种结构？解答、.CH3J/,Eh 2e、aH的反应H3CCH3CH2反应条件同烷烃反应活性比3氢大许多（烯丙式氢）f、聚合反应自由基聚合（链的引发、链的增长、链的终止）齐格勒一纳

15、塔（K.Ziegler - GNatta）催化剂 TiCl4 - Al（C2H5）3几种常见塑料：聚乙烯聚氯乙烯聚丙烯聚苯乙烯聚异戊二烯（天然橡胶）ABS工程塑料甘、二烯烃累积二烯烃、孤立二烯烃、共轭二烯烃&、双键的共轭电子的离域n-n共轭b、1, 2 加成和1, 4加成中间体：烯丙式碳正离子最稳定（pn共轭）c、 狄尔斯一阿德尔（O.Diels K.Alder）反应双烯合成内型和外型endo-/exo-在桥环化合物中，构型有内、外型的区别外型（exo-）表示取代基远离两个未取代桥中的长桥，内型（endo-）则相反12 / 22如果桥上含有官能团则外型(exo-)表示取代基远离官能团的异构体4

16、、烯烃的制备一一消除反应A、醇脱水反应条件酸催化反应历程碳正离子历程可能发生重排反应取向 扎依采夫(Saytzeff)规则即得到双键碳上连接烃基最多的烯烃B、卤代烃脱卤化氢反应条件碱催化反应取向扎依采夫(Saytzeff)规则【例题】以萘为主要原料，写出合成以下化合物的主要反应式(其他原料任选)1、2、3、Cl4、OH6、解答、1、2、3、4、5、6、AKOHClNaOHKMnO 4OH -ClO 3-Zn/H O-h2oHOHOH四、快烃1、线型结构一一SP杂化比较SP3杂化、SP2杂化、SP杂化的CC、C-H键长、键角2、快烃的反应A、碳碳三键上氢的酸性炔化物的生成CH3C 三CH + A

17、gNO3 + NH4OH 3叫cWAgi +nH4NO3+ h o.CCWH+ I + NH4OHh3cC三CCu+ NH4C1 + H 2 OHC三CH + NaNH2 HC三C - Na+ + NH3B、与H2、X2的加成C、与H2O、HBr的加成反应取向与烯烃相同 符合马氏规则与水加成生成不稳定的烯醇，产物立即转变为更稳定的羰基化合物（醛、酮）（互 变异构）D、与HCN的加成E、聚合乙炔在催化条件下可二聚成乙烯基乙炔或在高温下三聚、四聚成苯、环辛四烯F、氧化KMnO4氧化：三键断裂生成羧酸，末端三键碳生成CO2O3氧化：三键断裂生成羧酸，末端三键碳生成HCOOH【例题】丙三醇在浓H2SO

18、4作用生成化合物A, A有如下反应：A能与Tollen试剂（AgNO3的氨溶液)反应，生成化合物B, B能聚合成高分子化合物C；A能被NaBH4还原为D, D能使漠水褪色；A能与HCN、格林试剂(RMgX)等亲核试剂发生1，4加成；A在 稀H2SO4作用下生成化合物E，E能被金属铜催化氧化为F。试回答：写出A、C的结构简式A的一种同系物G (比A多一个碳原子)有两种异构体，经NaBH4还原后仍有两种异构 体，写出G的异构体，并命名。写出A与HCN反应的方程式。化合物E是否有光学活性，若有，画出异构体的费歇尔投影式并命名；若无，请判断反 应中物质是否有光学活性。F能否与12的NaOH溶液中反应，

19、若能，写出方程式；若不能，说明理由。丙三醇与浓H2SO4作用是如何生成A的，写出反应步骤和发生这些反应的理由。从A和含1个碳原子的有机物为原料，合成2一甲基一2 一戊醇。【参考答案】1- A： ch2=chCHO f CH2CCOOH2.皆;CH=CHVz2一丁烯醛 pTTCHOCH严 HiHH掌握顺反异构体，了解命名规律。CH2=CHCHO+HCN fNCCH2CH = CH2OHNCCH2CH2CHO 会根据信息写反应方程式并会处理。CHOE2丁烯醛f(中间产物不作要求)CHOH 0H r2羟基丙醛 H0 -H s2羟基丙醛ch3ch3掌握光学异构体，了解命名。F能发生碘仿反应(与羰基相连

20、的基团有一CH3)CH3COCHO+3I2+H2O NaOH HOCOCHO+HCI3 I+3HI掌握有机中的常见反应丙三醇中仲碳原子上的一OH最活泼能优先发生消去反应，CH2(OH) CH(OH) CH2(OH) 邮0 CH2(OH) ch=choh烯醇不稳定，转化为醛(OHCH2CH2CHO)，它继续在浓H2SO4作用下发生消去反应而得到A。考查反应历程，会选择恰当的理论进行解释。7. CH2=CHCHO+CH3MgBr 1)暗移 ch3-ch2-ch2-cho 做用醚唧 CH3CH2CH2CH(OH)CH3 Tch3ch2ch2coch3ch3ch2ch2C(OH)(CH3)2 在有机合

21、成中会应用题目中提供的信息。本大题是一个综合有机试题，既考物质的结构，又考物质的反应；既考物质的推断，又考物 质的合成。【例题】有机物A具有如下性质：燃烧2.324g的A,生成两种气体的混合物7.73L (100C, 101.325kPa)，将混合物冷却至23.5C(101.325kPa)，气体体积减少到57.5%，物质A与 KMnO4反应，生成唯一的有机产物B，但它不能使漠的CCl4溶液褪色。如向制得的化合 物B中加入过量的NH2OH，则生成易分离的物质C，而由2.324g的A可以得到不多于 2.758g 的 C。试确定A并写出它的结构式；解释所述化学实验的结果；试写出所述反应的方程式。解答

22、：燃烧有机物A (100C )时得到两种气体，CO2+H2O (蒸气)=7.73L (0.252mol)， 冷却到 23.5C时只剩下 CO2，4.44 L (0.182mol)，H2O (0.07mol)则A中：Wc+WH=2.324g，此为燃烧前A的重量，故A中只含C、H。A可表示为C13H10由 于A+KMnO4-B(唯一产物)且B + CCl4/Br2一不反应，B+/R】、 RsNH2OH C,说明A中含有 C=C，设A结构式为、C=C ,B中/ R? Rq?玦、含有 C，设B为 C=O , C=O，由于B为唯一产物，说明是同一/ / .玦KR R TOC o 1-5 h z /种酮，

23、即 Ri = R2 = R3 = R4,即 A 为0=0/、R RKMnCUNH20H* Imol A - 2mol B 2mol CR R 9、./IlCC2R CR2RC =NOH/、R R2. 324g(A) 2. 758g(C)增加重量 中=2.758 2.324 = 0. 434gV从AfC,增加的是=NOH,相当于涪整3 = 0.014(mol)14 + 16 + 1A的物质的量=，；只=o. 007(mol)A的分子量为：徭= 332由(Ci3Hio)x 得(13X 12 + 10X l)z = 332, x=2A的分子式为C26H2o.则A的不饱和度为 (2X26 + 2) 2

24、0/2 = 17减去一个 C=C ，取代基R的不饱和度总和为16,R=C24H2O/4 = C6H5 苯基.0，n.A的结构式为 )UX/方程式：C26H20 + 31O2 -*26CO2 + 10H2O3Ph2CCPh2 + 4KMnO4 + 2H2O - 6Ph2CO + 4MnO2 + 4KOHPh2CO+NH2OH Ph2C NOH+HzO【例题】（6分）试填写下列反应流程的试剂，产物及反应条件ch3-c=ch2A-_L CuQ/AU催化剂、温度C 洒 0H,【解答】OH 0H习题1:完成反应式CHBrCH.XYCH2CH2BrNaaCOs.H心=NaOCHjCHs,03.(2) Zn 粉 0% 习题2：推测结构，式中（+ ）表示反应，（一）表示不反应(_)_,Ag(NH 泌 H(J HgSQ p TT Zp、 0孑前W见更顼血粉归扣CHOfA）-IC2H4O (F) +C3H6O(G)A淇NH由OH A淇NH由OH vv(+)(-)(+)工 bfeOH+RK2Cr207c6h14o(c)Bc1o(b)H9SO4170126吼（口）哥矗瓯2上氏。心）求（A） （G）各化